Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ изовеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()920801 (61) Дополнительное к авт. свид-;ву— (51) M.Ê 3 т

G 08 С 9/00 (22) Заявлено 04.07.80 (21) 2950671/18-24 с присоединением заявки №вЂ”

Гееудеретееннмй кемитет

СССР пю делам иэебретений и еткрмтий (23) Приоритет— (53) УДК 681.325 . (088.8) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82 (72) Авторы изобретения

А. П. Жарков, А. М. Никитин, А. А. Попов и

Московский ордена Трудового Краси инженерно-физический инсти (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть ис1 пользовано для преобразования угла, поворота вала в код.

Известен преобразователь угол-код с промежуточным преобразованием углового перемещения в фазу с последующим преобразованием сдвига фаз во временной интервал и измерением его с помощью импульсов эталонной частоты (1).

Недостатком этого преобразователя является его ограниченное быстродействие, так как при измерении углов, близких к

360, необходимо пропустить один период питающего фазовращателя напряжения для обеспечения Нормального считывания кода из счетчика и установки счетчика в исходное состояние.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок формирования многофазного синусоидального напряжения, фазовращатель, блок формирования сигнального фазового импульса и две линии:задержки, причем к выходу блока формирования много фазного синусоидального напряжения подключен блок формирования опорного фазового импульса, выход которого соединен с

S-входом Rs-триггера, R-вход RS-триггера подключен к выходу блока формирования сигнального фазового импульса, а выход

RS-триггера соединен со входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов. Выход элемента И соединен со входом счетчика, выходы котоtp рого подключены ко входам регистра, вход записи которого соединен с выходом первой линии задержки, а выход второй линии задержки соединен со входом сброса счетчика (2).

Однако у преобразователя низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в

zp код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок формирования многофазного синусоидального напряжения, фазовращатель и блок формирования сигнального фазового

20801 4

Преобразователь работает следующим образом.

С генератора 1 импульсы поступают на делитель 2 частоты, который делит частоту на 2", где и — число разрядов преобразо3 9 импульса, блок формирования опорного фазового импульса, вход которого соединен с выходом блока формирования многофазного синусоидального напряжения, первый RSтриггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с первым входом счетчика, выходы которого соединены с входами регистра, вход записи которого соединен с выходом первой линии задержки, который соединен с входом второй линии задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика, и третью линию задержки, введены четвертая, пятая и шестая линии задержки, второй и третий RS-,òðèããåðû, второй и третий элементы И и элемент

2И вЂ И, выход блока формирования опорного фазового импульса подключен к первому входу второго элемента И и к входу третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу элемента

2И вЂ” ИЛИ и входу четвертой линии задержки, выход которой соединен с вторым входом элемента .2И вЂ” ИЛИ и первым входом третьего элемента И, выход блока формирования сигнального фазового импульса соединен с входами пятой и шестой линии задержки и с S-входом второго RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом пятой линии задержки, а выход — с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с S-входом третьего RS-триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента 2И-ИЛИ, прямой выход — с вторым входом третьего элемента И и четвертым входом элемента 2И—

ИЛИ, выход которого соединен с R-входом третьего, RS-триггера и с S-входом первого

RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом шестой линии задержки, выход третьего элемента И соединен с входом установки (m+ 1) -го разряда счетчика.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 формирования многофаз но го синусоидальн ого напряжения, фазовращатель 4, блок 5 формирования опорного фазового импульса, блок 6 формирования сигнального фазового импульса, четыре линии 7 — 10 задержки на один такт генератора импульсов, две линии 11 и 12 задержки на 2 тактов генератора импульсов (m>2), три элемента 13 — 15 И, три

RS-триггера 16 — 18, элемент 19 2И вЂ” ИЛИ, счетчик 20 и регистр 21.

10 !

Зо

55 вателя. С выхода делителя 2 частоты импульсы поступают на вход блока 3, который формирует синусоидальные напряже-. ния питания фазовращателя 4. Одно из напряжений питания фазовращателя 4 поступает на блок 5, который формирует опорный фазовый импульс. Блок 6 формирует из выходного напряжения фазовращателя 4 сигнальный фазовый импульс.

В зависимости от интервала времени между приходом сигнального фазового импульса n-ro цикла измерения и приходом опорного фазового импульса в (и+ 1)-м цикле измерения, возможны два варианта работы преобразователя.

В случае, когда интервал времени между сигнальным фазовым импульсом. в и-м цикле измерения и опорным фазовым импульсом в (и+1)-м цикле больше или равен 2 Тги(где T„„период импульсов генератора 1), импульс с блока 5 не совпадает с импульсом с RS-триггера 16 и следовательно не проходит на выход элемента И

l8, и триггер 17 остается в нулевом состоянии. Высокий уровень с инверсного выхода

RS-триггера 16 разрешает прохождение импульса с линии 7 задержки через элемент

19 2И вЂ” ИЛИ íà S-вход RS-триггера 18, который устанавливается при этом в единичное состояние и разрешает поступление импульсов с генератора 1 через элемент 15

И на вход счетчика 20. Счетчик 20 пересчитывает импульсы до тех пор, пока импульс с линии 8 задержки не установит RS-триггер 18 в нулевое состояние. Через такт после остановки счетчика 20 сигнал с линии 9 задержки считывает код из счетчика 20 в регистр 21, а еще через такт счетчик 20 обнуляется сигналом с линии 10 задержки.

В случае, когда интервал между сигнальным импульсом в и-м цикле и опорным импульсом в (и+ 1) -м цикле меньше

2П Т„„, импульс с блока 5 проходит на

S-вход RS-триггера 17 и устанавливает его в «1». В этом случае сигнал с выхода RS-триггера 17 разрешает прохождение импульса с линии ll задержки на выход элементов

14 И и 19 2И вЂ” ИЛИ. Сигнал с элемента !

9 2И вЂ” ИЛИ устанавливает RS-триггер 18 в единичное состояние и сбрасывает в «О»

RS-триггер 17. Импульс с выхода элемента

14 И устанавливает (m+ 1) разряд счетчика 20 в «1», а сигнал с элемента 19

2И вЂ” ИЛИ устанавливает RS-триггер 18 в «1», который разрешает поступление счетных .импульсов на счетчик 20. Импульсы с линий 8 — 10 задержки останавливают счет, записывают код в регистр 21 и обнуляют счетчик 20. Таким образом, на вход счетчика 2(Гпоступает на 2 импульсов меньше того количества импульсов, которое соответствует измеряемому углу, однако предварительная установка (m+ 1) -го разряда счетчика в «1» приводит к тому, что код на выходах счетчика 20 после его

5 920801 остановки будет точно соответствовать измеряемому углу. Линия 7 задержки необходима для того, чтобы до прихода опорного фазового импульса на вход элемента 19

2И вЂ” ИЛИ успел сработать RS-триггер 17.

Линия 8 задержки является компенсирую5 щеи и задерживает сигнальный фазовый импульс на ту же величину, на которую линия 7 задержки - задерживает опорный фазовый импульс. т

Экдномический эффект. от использования изобретения обусловлен его техничес- 10 в кими особенностями.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала "в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок формирования многофазного синусоидального напряжения, фазовращатель и блок формирования сигнального фазово- 20

ro импульса, блок формирования опорного фазового импульса, вход которого соединен с выходом блока формирования многофазного синусоидального напряжения, первый

RS-триггер, выход которого соединен с первым Входом первого элемента И, второй 25 вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с первым входом счетчика, выходы которого соединены с входами регистра, вход записи которого соединен с выходом первой линии задержки, 30 которыи соединен с входом второй линии задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика, и третью линию задержки, отличающийся тем, что, с целью

6 повышения быстродей твия преобразователя, в него введены четвертая, пятая и шестая линии задержки, второй и третий

RS-триггеры, второй и третий элементы И и элемент 2И вЂ” ИЛИ, выход блока формирования опорного фазового импульса подключен к первому входу второго элемента

И и к входу третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу, элемена 2И вЂ” ИЛИ и входу четвертой линии задержки, выход которой соединен с вторым ходом элемента 2И вЂ” ИЛИ и первым входом третьего элемента И, выход блока формирования сигнального фазового импульса соединен с входами пятой и шестой линий задержки и с S-входом второго RS-триггера, К-вход которого соединен с выходом пятой линии задержки, а выход — с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с S-входом третьего RS-триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента 2И вЂ” ИЛИ, а прямой выход — с вторым входом третьего элемента И и четвертым входом элемента 2И—

ИЛИ, выход которого соединен с Й-входом третьего RS-триггера И с S-входом первого RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом шестой линии задержки, выход третьего элемента И соединен с входом установки (гп+1) -разряда счетчика.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., «Энергия», 1974, с. 154 — 155.

2. Авторское свидетельство СССР № 341065, кл. G 08 С 9/04Ф,,1971 (прототип) .

Составитель Е. Бударина

Редактор Т. Парфенова Техред А. Бойкас Корректор О Билак

Заказ 2351 60 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4